自制“简易天平”演示安培力实验

正笔者利用手头易得材料制作了一台"简易天平"来定量测量安培力,在教学中收到了较好效果。该演示实验的特点有3个:一是可定量研究安培力F与B,I,L的关系。二是该装置利用单根通电导线在磁场中受力的原理研究安培力。三是可验证安培力的方向。一、实验装置其实验装置如图1所示。     

探究安培力实验的设计

探究安培力是高中物理教学中的一个重要实验。课程标准要求学生通过实验认识安培力,学会判断安培力的方向并计算匀强磁场中安培力的大小。现有的有关安培力的演示器材,其演示效果并不理想,很难让学生对安培力的定量关系（F=BIL）有一个深刻的认识。为此,笔者设计了两套实验器材,用于探究安培力的大小以及方向的规律。     

“安培力、磁感应强度”演示实验的改进与制作

在“安培力、磁感应强度”一节中 ,演示实验应有两个 :“实验表明 :把一段通电直导线放在磁场里 ,当导线方向与磁场方向垂直时 ,电流所受的安培力最大 ;当导线方向与磁场方向一致时 ,电流所受的安培力最小 ,等于零 ;当导线方向与磁场方向斜交时 ,所受的安培力介于最大值和最小值之间 .”“实验发现 ,通电导线长度一定时 ,电流越大 ,导线所受安培力越大 ;电流一定时 ,通电导线越长 ,安培力也越大 .”前一个实验 ,全日制普通高级中学教科书 (试验修订本·必修加选修 )没有提供相应的办法 .后一个实验 ,新教材中改进了旧教材的实验 ,但保留了“…     

利用灵敏电子秤定量探究安培力

实验是物理规律的基础．中学物理实验室可以得到的安培力一般比较小,如何定量探究安培力大小的决定因素,得出安培力的公式F＝BIL是中学物理教学中的一个难点,本实验采用灵敏电子秤能够测量出微小的安培力。解决了测量安培力的难题,采用控制变量的方法设计了3个实验：①只改变电流大小,     

安培力定量演示装置的改进

安培力和磁感应强度,一直是高中物理教学的重要内容。人教社新、旧教材已经提供了三种简明演示实验。这些实验都很难对决定安培力和磁感应强度的因素进行定量探究。为了提高实验效果,突破教学难点,我们设计了如图1所示的实验装置。     

安培力定量演示装置的改进

安培力和磁感应强度,一直是高中物理教学的重要内容.人教社新、旧教材已经提供了三种简明演示实验.这些实验都很难对决定安培力和磁感应强度的因素进行定量探究.为了提高实验效果,突破教学难点,我们设计了如图1所示的实验装置.     

用厨房电子秤探究安培力

教科版高中物理选修3-1第85页用如图1所示的方法对通电导体在磁场中所受的安培力进行探究。这种方法所需电流大,矩形线框一旦受力就会发生运动,弹簧秤的指针也会读数,且弹簧秤的精度不够,必然导致读数误差大,电流表的读数误差也比较大,要得到安培力与通电导线中的电流成正比关系会相当困难。笔者根据这个实验要求利用家庭厨房电子秤设计了安培力的探究演示器,取得了很好的探究效果。     

用物理天平“秤”出安培力

在高中物理人教版第2册“安培力、磁感应强度”一节中，课本上的演示实验只能定性的演示安培力F的大小与磁感应强度B、通电电流I和导线长度L三者的关系，在实际教学中缺乏说服力，所以本人设计了一个利用物理天平来定量测量安培力的演示实验．下面本人将一次完整的实验过程记录如下．     

基于DIS传感器自制安培力定量探究仪

探究匀强磁场中安培力的特点是高中物理教学中的重点难点内容之一.基于DIS传感器自制的安培力定量探究仪,能全面、精确定量探究安培力大小与匝数、长度、电流、磁感应强度及夹角的关系,增加实验教学的有效性,装置集成化,通过特殊设计的结构,操作方便,能节省探究时间,提高课堂实验的可行性.     

汪维澄：环环相扣问题多群策群力恕办法

安培力是高中物理教材的重点内容,现有教材中关于安培力的教学存在两个问题：一是关于安培力方向的实验没有达到教材要求的效果：二：是教材中的公式只有定性实验和说明,缺少定量研究实验,难以说服学生。汪维澄老师设计的安培力定量演示仪很好地解决了上述问题,     

磁场可视化教学装置设计及实验研究

设计磁场可视化教学装置,利用二维亥姆霍兹线圈和旋转平台生成可控的三维磁场,通过磁阻传感器和可视化界面实现磁场数据的采集、存储与实时显示.基于该装置对安培环路定理、磁场叠加原理进行了实验研究,同时对磁场的均匀性、三维空间磁场、旋转磁场及安培力的实验研究进行了延伸和拓展.该装置将抽象的磁场可视化,能帮助学生掌握电磁学知识,在中学物理教学中有一定的推广价值.     

安培力定量演示仪的设计与实验教学

一、仪器设计背景 现有高中物理教材中关于安培力有两方面的实验：一是如何确定安培力的方向，二是研究安培力的大小取决于哪些因素。     

自制库仑定律定量演示器

本文介绍了在高中物理教学中,如何采用实验装置定量研究库仑力与电荷量、电荷间距的关系。本文介绍的实验装置,仍然采用库仑设计库仑扭秤的放大思想,利用了电流表指针转动的灵敏性。也采用了相同带电体接触平分电量的思想,通过对实验室中常用的电流表的改造,利用泡沫板,水槽、硬纸片等常见器材,制造了能测量微小的库仑力,定量研究库仑力与带电体间距、电量的实验装置。该实验装置实验原理简单,实验效果直接、明显,数据较准确。     

安培力演示实验的改进

人教社出版的普通高中课程标准实验教科书物理（选修3—1）关于安培力的演示实验中存在如下问题：只能定性说明磁场中通电导线的长度一定时,电流越大,导线受到安培力越大;通电电流一定时,磁场中通电导线的长度越长。导线受到安培力越大。不能定量分析。不能分析安培力与电流、长度的关系,学生只能得到感性认识。许多同仁设计的定量分析实验,也都存在着实验误差较大的问题。     

安培力演示实验的改进

人教社出版的普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-1)关于安培力的演示实验中存在如下问题:只能定性说明磁场中通电导线的长度一定时,电流越大,导线受到安培力越大;通电电流一定时,磁场中通电导线的长度越长,导线受到安培力越大.     

基于PASCO平台的安培力实验装置

本文创新设计和研制了一套定量探究安培力的实验装置。本装置以铁架台为框架,用两块长方形强磁铁产生的磁场近似为匀强磁场,通过改变磁铁之间的距离改变磁场的大小;通过可旋转滑轨精确获取磁场与线圈方向的夹角;通过串联多组线圈实现载流导线长度的快捷改变;通过借助PASCO实验平台实现数据的实时采集。基于对实验数据的处理结果定量获得安培力F分别与B、I、L、sinθ成正比关系,其线性相关系数均在0.999以上,拟合优度较高。     

另一种关于安培力的演示实验

人教版全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修加选修)物理第二册147页图16-15为研究安培力大小的演示实验,该实验只能定性说明:通电导线长度一定时,电流越大,导线所受安培力越大;电流一定时,通电导线越长,安培力越大。不能定量分析安培力大小与二者的关系,我们将实验进行了如下改进:     

简易安培力演示器的自制与实验设计

为了便于定性讨论、分析通电导线在磁场中受到的力与电流的大小、导线长度、磁场强弱间的关系,笔者经过反复研究、实践,制作了简易安培力演示器.该实验装置结构简单、取材容易、操作简便,在课堂上既方便学生动手操作,又适用于教师演示实验,现象明显,教学效果很好.现将该装置的制作和使用方法介绍如下:     

巧用天平探究“安培力的决定因素”

高中物理第二册（必加选）磁场一章,教材中设置的演示安培力大小的决定因素的实验,结构简单,效果明显．通过实验能观察到导线越长、电流越大、磁场越强,安培力越大,但实验不能提示安培力与导线长度、电流强度、磁感应强度成正比,而且实验对化解磁感应强度的概念这个教学难点“力不从心”．     

安培力做功是热量转换的量度吗？

在安培力作用的回路中很多学生有这样一个误区,认为安培力做的功数值一定等于回路中产生的电热,甚至有些老师称之为“安培力做功是热量转换的量度”,即BILx=I2Rt。而事实是否和我们想的一样呢？我们共同来揭露安培力做功和回路中产生电热的真正关系。